Identificação de bergenina e carotenóides no fruto de uchi (Endopleura uchi, Humiriaceae)

Identification of bergenin and carotenoids in the uchi (Endopleura uchi, Humiriaceae) fruit

Resumos

O extrato obtido em metanol da polpa de frutos Endopleura uchi foi submetido a fracionamento utilizando-se técnicas cromatográficas convencionais levando ao isolamento de bergenina. Na análise da composição dos carotenóides foi evidenciada a predominância de beta-caroteno (16,57 mig.g-1). Os isômeros do beta-caroteno foram detectados, trans-beta-caroteno (89,3%), 13-cis-beta-caroteno (8%) e 9-cis-beta-caroteno (3%). Considerando a importância do papel nutricional dos carotenóides e a bioatividade do glicosídeo bergenina, esse estudo sugeriu o potencial desse fruto como alimento funcional.

Endopleura uchi; Bergenina; beta-Caroteno

The extract obtained in methanol from the fruits pulp of Endopleura uchi was fractionated using conventional chromatographic tecniques to isolate bergenin. In the analysis of the composition of carotenoids was evidenced the predominance of beta-carotene (16.57 mug.g-1). The isomers of beta-carotene: trans-beta-carotene (89.3%), 13-cis-beta-carotene (8%) and 9-cis-beta-carotene (3%) were detected. Considering the importance of the nutritional role of carotenoids and the bioactivity of the bergenina, this study suggested the potential of this fruit as functional food.

Endopleura uchi; Bergenin; beta-Carotene

QUÍMICA

Identificação de bergenina e carotenóides no fruto de uchi (Endopleura uchi, Humiriaceae)

Identification of bergenin and carotenoids in the uchi (Endopleura uchi, Humiriaceae) fruit

Lyege Amazonas M. Magalhães^I; Maria da Paz Lima^II; Helyde Albuquerque Marinho^III; Antonio Gilberto Ferreira^IV

^IPrograma de Iniciação Científica, Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia. e-mail: [e-mail]

^IIInstituto Nacional de Pesquisas da Amazônia, Coordenação de Pesquisas em Produtos Naturais - CPPN. e-mail: [e-mail]. Endereço de correspondência

^IIIInstituto Nacional de Pesquisas da Amazônia, Coordenação de Pesquisas em Ciências da Saúde - CPCS. e-mail: [e-mail]

^IVUniversidade Federal de São Carlos, Departamento de Química, Caixa Postal 676. e-mail: [e-mail]

RESUMO

O extrato obtido em metanol da polpa de frutos Endopleura uchi foi submetido a fracionamento utilizando-se técnicas cromatográficas convencionais levando ao isolamento de bergenina. Na análise da composição dos carotenóides foi evidenciada a predominância de b-caroteno (16,57 mg.g^-1). Os isômeros do b-caroteno foram detectados, trans-b-caroteno (89,3%), 13-cis-b-caroteno (8%) e 9-cis-b-caroteno (3%). Considerando a importância do papel nutricional dos carotenóides e a bioatividade do glicosídeo bergenina, esse estudo sugeriu o potencial desse fruto como alimento funcional.

Palavras-chave:Endopleura uchi, Bergenina, b-Caroteno.

ABSTRACT

The extract obtained in methanol from the fruits pulp of Endopleura uchi was fractionated using conventional chromatographic tecniques to isolate bergenin. In the analysis of the composition of carotenoids was evidenced the predominance of b-carotene (16.57 mg.g^-1). The isomers of b-carotene: trans-b-carotene (89.3%), 13-cis-b-carotene (8%) and 9-cis-b-carotene (3%) were detected. Considering the importance of the nutritional role of carotenoids and the bioactivity of the bergenina, this study suggested the potential of this fruit as functional food.

Keywords:Endopleura uchi, Bergenin, b-Carotene.

INTRODUÇÃO

Endopleura uchi (Huber) Cuatrec. [sin. Sacoglottis uchi Huber] (Humiriaceae) é uma espécie originária da Amazônia brasileira, encontrada em estado silvestre em mata de terra firme, dispersa por toda a Bacia Amazônica. A planta é conhecida na região como uchi, uxi ou uchi-pucu (Cuatrecasas, 1961; Schultes, 1979).

A madeira dessa espécie é utilizada na construção civil e naval, marcenaria e carpintaria. A casca da árvore é utilizada na forma de maceração para o tratamento de artrite, colesterol, diabete e como antiinflamatório (Corrêa, 1984).

O fruto é uma dupla oblongo-elipsóide de 5 a 7 cm de comprimento, 3 a 4 cm de diâmetro, com peso entre 50 e 70 g e apresenta coloração verde-amarelada ou parda-escuro quando maduro. É considerado um alimento de grande importância para subsistência de muitas comunidades rurais mais distantes, no entanto na última década tem sido detectado um mercado em expansão na área periurbana de Belém durante os quatro meses de frutificação, gerando renda para várias famílias. A polpa in natura é consumida pura bem como na fabricação de sorvete e licor. O fruto é também apreciado por vários animais silvestres, tornando-o favorito aos caçadores para construção de armadilhas de caça (Shanley, Luz & Swingland, 2002).

Estudos fitoquímicos efetuados com essa espécie descrevem a ocorrência das isocumarinas bergenina e 8,10-dimetoxibergenina e dos triterpenóides pentacíclicos, ácido masílinico e o seu éster masilinato de metila, no caule de um espécime coletado na Pará (Luna, Bento & Sant`Ana, 2001; Luna et al., 2000). Os estudos com polpa de frutos de uchi o indicaram como fonte de ácidos graxos, fibras, esteróides, sais minerais, vitaminas C e E. Os principais ácidos graxos identificados foram o ácido oléico (7,38%) e ácido palmítico (3,78%). A composição do aroma nos frutos também foi avaliada, sendo identificados 42 componentes com predominância de 3,3-dimetil-2-butanol (18,8%) e eugenol (14,0%) (Marx et al., 2002).

Considerando a importância econômica e alimentar dos frutos de uchi para região amazônica, esse trabalho objetivou a descoberta de possíveis constituintes responsáveis pelas propriedades terapêuticas e/ou nutricional.

MATERIAIS E MÉTODOS

PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS GERAIS

Os espectros de RMN foram obtidos em aparelho Bruker DRX-400 (¹H: 400 MHz; ¹³C:100 MHz), utilizando DMSO-d6 como solvente. O espectro de absorção na região do IV foi obtido em aparelho Perkim Elmer (Spectrum-2000), utilizando pastilha de KBr. O ponto de fusão foi determinado no aparelho da Marconi (MA-381). Para o fracionamento do extrato obtido em metanol, foram utilizadas colunas cromatográficas em gel de sílica (Merck, 70-230 mesh) e celulose microcristalina Avicel (Merck). As placas cromatográficas foram reveladas com luz UV e solução alcoólica de vanilina/ácido sulfúrico. Para identificação dos carotenóides utilizou-se espectrofotômetro UV/Visível, Perkin-Elmer 552A, duplo feixe, com registrador acoplado.

EXTRAÇÃO, FRACIONAMENTO E ISOLAMENTO DA SUBSTÂNCIA 1

Os frutos maduros de Endopleura uchi foram coletados em dezembro de 2003 no Campus I do INPA em indivíduo previamente marcado (árvore n0 176) e identificado durante a execução do projeto INPA/ODA (Ferreira & Ramos, 1993). A polpa foi macerada à frio com hexano, metanol e metanol:água (1:1), sendo o extrato obtido em metanol (16,56g) submetido à partição em diclorometano:água (7:3), seguida por acetato de etila. As fases orgânicas reunidas com base em cromatografia em camada delgada (CCD), foram fracionadas em coluna de sílica gel (70-230 mesh), eluídas em gradiente de polaridade [hexano:diclorometano (1:1); diclorometano; diclorometano:acetona (95:5)»(1:1); acetona e metanol], fornecendo 18 frações. As frações 12 a 14 (1,46 g) eluídas em diclorometano:acetona (1:1) foram reunidas e refracionadas em coluna de celulose, eluída em gradiente [hexano; hexano:acetona (9:1)»(1:1); acetona e etanol] fornecendo 28 subfrações. As subfrações 23 e 24, eluídas em acetona, forneceram a substância 1 (269 mg), a qual foi purificada após várias recristalizações em acetona.

DETERMINAÇÃO DOS CAROTENÓIDES

A determinação do teor de carotenóides na polpa do uchi, baseou-se no método preconizado por Rodriguez-Amaya (1977). Os pigmentos foram extraídos com acetona utilizando-se um homogeneizador, tipo liquidificador (aço inox), seguindo-se uma filtração a vácuo em funil de Büchner, várias vezes até descoloração total da polpa. O extrato obtido em acetona (contendo pigmento amarelo) foi submetido à partição em éter de petróleo:água. Para análise preliminar do número de carotenóides nas amostras, a fase etérea foi avaliada em cromatografia em camada delgada, utilizando-se como fase móvel, éter etílico:éter de petróleo (1:9).

Para hidrólise dos ésteres, a fase etérea foi submetida à saponificação com uma solução metanólica de KOH a 10% durante 12 horas, em repouso a temperatura ambiente. Na separação dos pigmentos utilizou-se coluna cromatográfica em MgO:Hiflosupercel (1:2) cujas fases móveis empregadas foram éter de petróleo e gradiente de éter de petróleo:acetona. As frações obtidas foram concentradas em evaporador rotativo (a 350C) até um volume suficiente para leitura em espectrofotômetro, registrado de 350 a 550 nm. Para separação dos isômeros cis do b-caroteno foi utilizada a cromatografia em coluna de óxido de magnésio (Rodriguez-Amaya et al., 1976).

Na identificação dos carotenóides considerou-se a ordem de eluição na coluna cromatográfica, espectro de absorção na região do UV/visível, valores de Rf em cromatografia em camada delgada comparativa e reação de isomerização. Verificou-se a isomerização transferindo-se a fração de b-caroteno para uma cubeta do espectrofotômetro e adicionando-se duas gotas de solução de iodo em éter de petróleo para a realização da leitura. Em seguida, essa fração foi exposta à luz e novamente a leitura foi registrada. O deslocamento para comprimento de onda menor é indicativo da presença de isômeros todo-trans e para maior ou sem deslocamento indica a presença de isômeros cis.

Foi aplicada a Lei de Beer para quantificação dos carotenos em cada fração, de acordo com suas absorbâncias máximas e também a tabela de absortividades (Davies, 1976). O teor de vitamina A foi calculado com base na atividade de pró-vitamina A de cada carotenóide, segundo Bauerfeind (1972).

As análises foram efetuadas em duplicata e os experimentos em todas as etapas foram realizados ao abrigo da luz.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

IDENTIFICAÇÃO DE BERGENINA

A estrutura da isocumarina bergenina (1) [sólido cristalino, p.f. 149,8 0C] foi definida com base nas análises dos espectros de IV, RMN de ¹H e ¹³C e por comparação com dados da literatura (Seo et al., 1999). As principais bandas de absorção observadas no IV (KBr) foram em 3400 e 3291 cm^-1 (OH), 1706 cm^-1 (C=O), 1609, 1587 e 1493 cm^-1 (C=C de aromático).

O espectro de RMN de 1H (Tabela 1) mostrou sinais característicos da bergenina: um sinal de aromático em d 6,98 e de metoxila em d 3,77 (3H, s) além dos sinais típicos do C- glicosídeo. No espectro de RMN 13C (Tabela 1), o sinal de carbonila foi verificado em d 163,63, a metoxila em d 60,05 e o grupo hidroximetileno em d 61,33.

O espectro de COSY 1H-1H (400 MHz, DMSO-d6), revelou o acoplamento dos hidrogênios metínicos em d 4,98 (H-9) com d 3,99 (H-14) e desse último com o hidrogênio oximetínico em d 3,65 (H-13). Outros acoplamentos observados foram: d 3,85 (H-16a) - d 3,44 (H-16b); d 3,65 (H-13)- d 3,20 (H-12); d 3,57 (H-11)- d 3,20 (H-12).

Os dados dos espectros de RMN de 1H e 13C foram similares aos descritos na literatura (Seo et al., 1999).

A substância 1, descrita nesse trabalho, foi isolada anteriormente a partir do caule de um espécime coletado no Pará (Luna et al, 2000) e tem sido relatada nesta família, na espécie Humiria balsamifera por sua atividade antiinflamatória (Harborne & Baxter, 1993) bem como em casca da espécie africana Sacoglottis gabonensis (Ogan, 1971). Outros registros de ocorrência desse C-glicosídeo são nos frutos de Ardisia colorata (Myrsinaceae) e folhas de Saxifraga stolonifera e Rodgersia podophylla (Saxifragaceae) (Taneyana et al., 1983; Chin & Kim, 2006). Em experimentos com animais de laboratório, a bergenina tem mostrado potente ação hepatoprotetora (Lim et al., 2001; Lim et al., 2000; Lim et al., 2001).

Outros registros de ocorrência desse C-glicosídeo são nos frutos de Ardisia colorata (Myrsinaceae) e folhas de Saxifraga stolonifera e Rodgersia podophylla (Saxifragaceae) (Taneyana et al., 1983; Chin & Kim, 2006). Em experimentos com animais de laboratório, a bergenina tem mostrado potente ação hepatoprotetora (Lim et al., 2001; Lim et al., 2000; Lim et al., 2001).

IDENTIFICAÇÃO DOS CAROTENÓIDES

Foram identificados carotenóides com atividades de pró-vitamina A: b-caroteno e a-caroteno. O b-caroteno foi majoritário na amostra de uchi apresentando concentração com valores médios de 16,57 mg/g. O a-caroteno foi observado em traços. Após a separação, o trans-b-caroteno predominou com 89,3%. Os isômeros 13-cis-b-caroteno e 9-cis-b-caroteno foram detectados, em média 8% e 3%, respectivamente, confirmando os dados da literatura que indicam esses como os principais isômeros presentes em frutos e legumes (Agostini & Cecchi, 1996).

Com base na razão de conversão estabelecida pela National Research Council (6 µg de ß-caroteno corresponde a 1 RE - retinol equivalente), verificou-se que 100 g de polpa de uchi pode contribuir com aproximadamente 27,6% das necessidades diárias de vitamina A (100 mg/g/RE) para um homem adulto (NRC,1989).

CONCLUSÃO

Esse estudo constitui o primeiro registro da presença de bergenina e carotenóides nos frutos de uchi. O b-caroteno foi o carotenóide responsável pela maior contribuição para o valor de vitamina A. Considerando a importância do papel nutricional dos carotenóides e a bioatividade do glicosídeo bergenina, esse estudo revelou o potencial desse fruto ocorrente na região amazônica como alimento funcional.

BIBLIOGRAFIA CITADA

Recebido em 23/07/2007

Aceito em 23/07/2007

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  31 Jan 2008
• Data do Fascículo
  2007

Histórico

• Recebido
  23 Jul 2007
• Aceito
  23 Jul 2007